树莓派pcf8591AD转换模块使用

树莓派

发布日期: 2018-12-10

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树莓派 pcf8591 AD转换模块使用

因为项目需要因此要使用 PCF8591

1.准备工具

树莓派pi一个。pcf8591一个。模拟量传感器一个(我这用热敏电阻当温度计使用)。

2.原理。

PCF8591 是单片、单电源低功耗8位CMOS数据采集器件，具有4个模拟输入、一个输出和一个行I2C总线接口。

3个地址引脚A0、A1和A2用于编程硬件地址，允许将最多8个器件连接至I2C总线而不需要额外硬件。

器件的地址、控制和数据通过两线双向I2C总线传输。器件功能包括多路复用模拟输入、片上跟踪和保持功能、

8位模数转换和8位数模拟转换。最大转换速率取决于I2C 总线的最高速率。

【想知道如何同时使用两片pcf8591 请点击】

引脚定义：
本模块左边和右边分别外扩2路排针接口，分别说明如下：
左边 AOUT 芯片DA输出接口
AINO 芯片模拟输入接口0 我在使用的时候接的时A0，接的是光敏传感器的AO口；
AIN1 芯片模拟输入接口1
AIN2 芯片模拟输入接口2
AIN3 芯片模拟输入接口3
右边 SCL IIC时钟接口接树莓派的scl口
SDA IIC数字接口接树莓派的sda口
GND 模块地外接地
VCC 电源接口外接3.3v-5v 我用的是3.3
我用的是pcf8591模块。包含了热敏和光敏电阻。
模块共有3个红色短路帽，分别作用如下：
P4 接上P4短路帽，选择热敏电阻接入电路

P5 接上P5短路帽，选择光敏电阻接入电路

P6 接上P6短路帽，选择0-5V可调电压接入电路

模块为下图。

下面为芯片引脚定义。

(1）、AD的位数：表明这个AD共有2^n个刻度，8位AD，输出的刻度是0~255. 8591就是8为精度的，因此它digtalRead的数据在0-255之间。
(2)、分辨率：就是AD能够分辨的最小的模拟量变化，假设5.10V的系统用8位的AD采样，那么它能分辨的最小电压就是5.10/255=0.02V。

AD转换的原理简单来理解就是通过电路将非电信号转为电信号，然后通过一个基准电压（PCF8591的基准电压是5V），然后判断这个这个电信号的电压高低，然后得到一个0-255（8位精度）的比值。

具体实现：
程序在进行 A/D 读取数据的时候，共使用了两条程序去读了 2 个字节：I2CReadACK(); val = I2CReadNAK(); PCF8591 的转换时钟是 I2C 的 SCL，8 个SCL 周期完成一次转换，所以当前的转换结果总是在下一个字节的 8 个 SCL 上才能读出，因此我们这里第一条语句的作用是产生一个整体的 SCL 时钟提供给 PCF8591 进行 A/D 转换，第二次是读取当前的转换结果。如果我们只使用第二条语句的话，每次读到的都是上一次的转换结果。

控制字节的第 0 位和第 1 位就是通道选择位了，00、01、10、11 代表了从 0 到 3 的一共4 个通道选择。
先连接好线

在树莓派上开启SPI和I2C

python 实现

创建 ac.py

编辑代码如下

#!/usr/bin//env python
# -*- coding:utf-8 -*-
import smbus   
import time

address = 0x48 ## address  —> 器件的地址(硬件地址 由器件决定)
A0 = 0x40      ##  A0    —-> 器件某个端口的地址（数据存储的寄存器）
A1 = 0x41
A2 = 0x42
A3 = 0x43
bus = smbus.SMBus(1) ## 开启总线
while True: ##循环查询
    bus.write_byte(address,A2)  ## 告诉树莓派 你想获取那个器件的那个端口的数据
    value = 143-bus.read_byte(address) ## 获得数据
    print("当前温度:%1.0f  ℃ " %(value)) ##打印数据
    time.sleep(1) ##延迟1秒

然后测试输入python./ac.py

如何同时使用多片 I2C 设备：https://blog.csdn.net/qq_41923622/article/details/86104132

树莓派上使用WiringPI的操作步骤。

一。安装wiringPi

这里给出官方做法：

If you do not have GIT installed, then under any of the Debian releases (e.g. Raspbian), you can install it with:

$ sudo apt-get install git-core
If you get any errors here, make sure your Pi is up to date with the latest versions of Raspbian: (this is a good idea to do regularly, anyway)

$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
To obtain WiringPi using GIT:

$ cd
$ git clone git://git.drogon.net/wiringPi
If you have already used the clone operation for the first time, then

$ cd ~/wiringPi
$ git pull origin
Will fetch an updated version then you can re-run the build script below.

To build/install there is a new simplified script:

$ cd ~/wiringPi
$ ./build
The new build script will compile and install it all for you – it does use the sudo command at one point, so you may wish to inspect the script before running it.

安装之后如果使用gpio -v，出现以下内容即可。

附上GPIO 引脚图

链

然后打开i2c

sudo raspi-config

选择8 Advanced Options，打开SPI和I2C，然后会提示重启。重启完之后。

安装i2c工具sudo apt-get install i2c-tools

然后运行i2cdetect -l

但是我在这一步出现了一个问题，就是在输入上述指令后什么都没有出现，也已经确定了spi和i2c开启。经过查资料找到的解决方法是。

sudo cat /sys/module/i2c_bcm2708/parameters/baudrate 改了波特率 100000 //但我并不知道这是不是关键点。

sudo nano /etc/modules
添加以下两行内容：
i2c-bcm2708
i2c-dev
sudo nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf
到这两行：
blacklist spi-bcm2708
blacklist i2c-bcm2708
将他们删掉，然后保存退出，并重启树莓派！

发现问题解决了。

然后i2cdetect -y 1，发现一个48，而0x48就是我的pcf8591的I2C地址。这个后面需要使用。

代码

ad.c

#include <wiringPi.h>
#include <pcf8591.h>
#include <stdio.h>
#define Address 0x48
#define BASE 64
#define A0 BASE+0
#define A1 BASE+1
#define A2 BASE+2
#define A3 BASE+3
int main(void)
{
    int value;
    wiringPiSetup();
    pcf8591Setup(BASE,Address);
        while(1)
        {
            value=analogRead(A0);
            printf("value: %d\n",value);
            delay(20);
        }
}